JPH04291300A - 自動演奏ピアノの打鍵検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動演奏ピアノの打鍵
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ピアノの生演奏を集録する機
能を有する自動演奏ピアノが知られている。このような
自動演奏ピアノにおいて、ピアノの棚板には、筬を介し
て鍵盤の上下動の支点となる部材が固定され、鍵盤が揺
動自在に支持されるとともに、鍵盤の各鍵の打鍵を検知
するための検知デバイスが固定されている。

【０００３】検知デバイスとして、これまでは機械的ス
イッチが用いられてきたが、キータッチの感触が通常の
ピアノと異なること、接点ノイズやＯＮ，ＯＦＦ時のチ
ャタリングがあることなどから、最近では非接触形の検
知デバイスであるホトインタラプタが用いられ、鍵に取
付けられたシャッタの作動によって、ホトインタラプタ
から打鍵に応じた信号が出力されるようになっている。

【０００４】このようなホトインタラプタを用いた自動
演奏ピアノが特開平２−５９７９９号公報に開示されて
いる。この公報には、上述の検知デバイスの構成として
、ピアノの棚板に固定されたベース部材に、ホトインタ
ラプタが取付けられた矩形状のマウント部材を、スプリ
ングが外挿された高さ調整ねじを用いて取付けた構造が
示されている。上述の公報に示されたホトインタラプタ
が取付けられるマウント部材は剛性を有する長尺な部材
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピアノの棚
板あるいは筬（以下、これらを総称して基台と称する。 ）は、木でつくられているので、基台がきわめて高い平
担性を有するように加工されたとしても、わずかに湾曲
することはさけられない。基台が湾曲した場合には図１
１に示すように基台３１上に支持された鍵盤の各鍵３２
は基台３１の載置面の湾曲に従った高さに位置する。一
方、各鍵に対応するホトインタラプタ３３は剛性を有す
るマウント部材３４に取付けられているために、湾曲に
沿った高さには位置しないことになる。この状態で打鍵
を行なうと、打鍵を開始した時点からシャタ３５によっ
てホトインタラプタ３３のスイッチ動作が行なわれる時
点までの時間間隔が鍵によって異なるため、演奏者が同
一のタイミングおよび同一のタッチで打鍵したとしても
、異なるタイミングおよび異なる打鍵強さの信号が得ら
れることになる。なお、図１１では、説明の都合上、白
鍵と黒鍵との区別を無視している。

【０００６】従来の機械的スイッチでは、スイッチング
の立上りおよび立下りが比較的に遅いため、上述した棚
板のわずかな湾曲がある場合にも、打鍵タイミングおよ
び打鍵強さに差異は生じなかったが、ホトインタラプタ
では、スイッチングの立上りおよび立下りが急嵯である
ため、上述の時間の差異に基づく打鍵タイミングおよび
打鍵強さの異なる信号が出力されることになる。従って
、ホトインタラプタを用いた自動演奏ピアノでは、鍵盤
の各鍵と、これに対応する各ホトインタラプタとの間の
距離が一定になるように調整できることが要望されてい
る。

【０００７】なお、上記公報に示されたマウント部材を
ベース部材に取付けられるために用いられる高さ調整ね
じは、同一のマウント部材に取付けられた複数個のホト
インタラプタの位置を一括して高さ調整するためのもの
であり、各ホトインタラプタの位置を個別に調整するた
めのものではない。

【０００８】また、ホトインタラプタは、プリント基板
に取付けられるが、このプリント基板には、電磁波を発
生する回路が設けられているため、シールドすることが
望まれている。

【０００９】それゆえに、本発明の一つの目的は、基台
の湾曲に応じて、打鍵を検知する検知デバイスの位置調
整が可能な自動演奏ピアノの打鍵検出装置を提供するこ
とである。

【００１０】本発明の他の目的は、そのような自動演奏
ピアノの打鍵検出装置の製造方法を提供することである
。本発明の他の目的は、電磁波が出ないようにシールド
した自動演奏ピアノの打鍵検出装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく
、本発明は課題を解決するための手段として、以下の構
成をとった。

【００１２】すなわち、１番目に記載した目的を達成す
るために、第１の発明は、載置面を有する基台と、基台
の載置面に沿って配置され、かつ揺動自在に支持された
ピアノの鍵盤と、鍵盤の打鍵を検出するために各鍵ごと
に設けられたセンサと、各センサが取付けられた少くと
も１つの基板と、可撓性を有し、基板を基台の載置面上
に支持することのできる支持部材とを備え、支持部材は
基台の載置面に沿って湾曲可能であることを特徴とする
自動演奏ピアノの打鍵検出装置である。

【００１３】２番目に記載した目的を達成するために、
第２の発明は、鍵盤の打鍵を検出するセンサを備える基
板が取付けられた可撓性を有する支持部材を、鍵盤が揺
動自在に支持される基台上に配置するステップと、支持
部材を基台の載置面の湾曲に沿うように調整して基台に
取付けるステップとを含む、自動演奏ピアノの打鍵検出
装置の製造装置である。

【００１４】３番目に記載の目的を達成するために、第
３の発明は、基板が電磁気を遮蔽するための遮蔽部材で
覆われる、自動演奏ピアノの打鍵検出装置である。

【００１５】

【作用】第１の発明では、打鍵を検出するセンサを、可
撓性を有しかつ基台載置面の湾曲に沿って湾曲可能な支
持部材に取付けたので、各鍵の位置と各鍵に対応するセ
ンサの位置との間隔がすべての鍵について同一となるた
め、同一のタイミングおよび同一のタッチで打鍵した場
合には、同一タイミングおよび同一打鍵強さの信号が得
られる。

【００１６】第２の発明では、打鍵を検出するセンサを
備える基板が取付けられた可撓性を有する支持部材を基
台の載置面の湾曲に沿うように調整して基台に取付ける
ようにしたので、各センサの位置を基台の湾曲に沿った
高さに調整することができる。

【００１７】第３の発明では、電磁気を遮蔽する遮蔽部
材で基板を遮蔽するようにしたので、センサが取付けら
れた基板の回路で電磁波が発生したとしても、電磁波が
外部に漏れることが防止できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面に従い詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に
限られるのではなく、要旨を逸脱しない限り種々の態様
で実施される。

【００１９】図１は、本実施例の自動演奏ピアノの打鍵
検出装置の主要な構成を示す斜視図である。図２は図１
に示すセンサユニットの構造を示す分解図である。図１
において、筬１の筬中２には、鍵盤の鍵３を揺動自在に
支持するためのピン４が取付けられ、筬前埋木５には、
鍵３が矢印Ａ方向で示す鍵配列方向に移動するのを規制
するためのピン６，７が取付けられる。ピン６は白鍵用
のピンであり、ピン７は黒鍵用のピンである。なお、図
示では、ピン４，６，７は１ずつ示しているが、これら
のピンは鍵の配列方向に沿って鍵間隔ごとに鍵の個数だ
け配置されている。

【００２０】筬中２と筬前埋木５との間には、鍵の配列
方向に延在する溝部８が設けられ、載置面としての溝部
８の底面には、打鍵を検出するセンサ９が取付けられた
センサユニット１０が取付けられる。センサユニット１
０は図２に示すように上記センサ９が取付けられたセン
サ基板１１と、センサ基板１１の支持部材としてのセン
サレール１２とを含む。

【００２１】センサ基板１１には、ピアノの高音側を受
けもつものと、低音側を受けもつものとがあり、その両
者が１つのセンサレール１２に取付けられる。高音用お
よび低音用の各センサ基板１１には、図２（ａ）に示す
ように鍵に対応した個数のセンサ９が取付けられる。セ
ンサレール１２は、図２（ｂ）に示すように長尺な部材
であり、鍵盤の長さとほぼ同等の長さを有している。セ
ンサレール１２は可撓性を有する材料たとえば金属板か
らつくられる。可撓性を有するものであれば、プラスチ
ックその他の材料を用いてもかまわない。センサレール
１２の可撓性は筬１あるいは筬１が取付けられる棚板の
載置面の湾曲に沿って忠実に湾曲するだけのしなやかさ
であることが必要である。

【００２２】上述のセンサ９として、発光素子と受光素
子とが対向して配置されたホトインタラプタが用いられ
る。各鍵３には、ホトインタラプタの発光素子と受光素
子の間を上下動するシャッタ１３が取付けられる。

【００２３】図３は、シャッタとセンサの関係の説明図
である。図３において、センサ９は２つの受光素子１４
ａ，１４ｂを有しており、鍵３のシャッタ１３は、図に
示すような段差を有する孔１５を有する。鍵３が打鍵さ
れていない状態つまり鍵３の前端部が筬前から浮き上が
り、かつ後端部が筬後に接触しているとき、シャッタ１
３は図３に示すように２つの受光素子１４ａ，１４ｂへ
の光を遮光する位置にある。このときのセンサ９の上面
とシャッタ１３の下端との距離をｈとする。

【００２４】鍵３が打鍵されると、シャッタ１３は下方
へ移動し、孔１５の下端１６ａが受光素子１４ａの前を
通過したとき、受光素子１４ａのみが受光状態になる。 次に、孔１５の下端１６ｂが受光素子１４ｂの前を通過
したとき、受光素子１４ａのみならず受光素子１４ｂも
受光状態となる。受光素子１４ｂが受光したタイミング
で、打鍵のタイミングが検出され、受光素子１４ａが受
光状態になった時点から受光素子１４ｂが受光状態にな
る時点までの時間間隔に基づいて、打鍵のベロシティつ
まり打鍵の強さが検出される。従って、打鍵タイミング
および打鍵強さを誤差なく検出するためには、センサ９
の２つの受光素子１４ａ，１４ｂを結ぶ直線の方向がシ
ャッタ１３の移動方向に直交するようにセンサ９を配置
する必要がある。

【００２５】図４は、図１に示す打鍵検出装置の主要部
の構造を示す断面図である。図４において、ピアノの棚
板１７上には、溝部８を有する筬１が取付けられる。溝
部８の中には、センサユニット１０の各センサ９が打鍵
を検知しうるようにセンサユニット１０が位置決めされ
て配置され、木ねじ１８ａ，１８ｂを用いて筬１に取付
けられる。センサユニット１０は木ねじ１８ａ，１８ｂ
に固定されているのではなく自在に上下動することがで
きる。

【００２６】センサユニット１０を上方への押圧力によ
って支持するために弾性部材としてのばね１９が設けら
れる。ばね１９は少くとも、木ねじ１８ａ，１８ｂの頭
部にセンサユニット１０が当接するだけの弾性力を有し
ている。ばね１９は筬１の溝部８に所定の間隔を隔てて
、木ねじ１８ａ，１８ｂに対応して形成された孔２０ａ
，２０ｂに取付けられる。センサユニット１０は、ばね
１９により上方への押圧力を受け、その抗力として、木
ねじ１８ａ，１８ｂの頭部から下方への押圧力を受ける
。

【００２７】センサユニット１０の互いに対応する２つ
の木ねじ１８ａ，１８ｂをともに同じ量だけ締めつける
ことにより図３に示す距離ｈを短くすることができ、逆
に同じ量だけ緩めることにより距離ｈを長くすることが
できる。また、鍵３のシャッタ１３の移動方向が受光素
子１４ａ，１４ｂを結ぶ直線に対して多少傾いている場
合、あるいは棚板１７あるいは筬１の載置面が湾曲して
いる場合には、各木ねじ１８ａ，１８ｂの高さを個別に
調整することにより、シャッタ１３の移動方向と２つの
受光素子１４ａ，１４ｂを結ぶ直線の方向とが直交する
ように位置調整することができる。それにより、打鍵タ
イミングおよび打鍵の強さを誤差なく検出できることが
できるようになる。

【００２８】図５は、図２に示すセンサレールの鍵配列
方向に直交する方向の断面形状を示す断面図であり、図
６はセンサレールの変形例を示す断面図である。図５に
おいて、センサレール１２の幅ａは約９５ｍｍであり、
センサレール１２の溝２１の幅ｂは約７７ｍｍであり、
溝２１の深さｃは約４．６ｍｍ（好ましくは、４〜６ｍ
ｍ）であり、センサレール１２の部材厚みｄは約０．８
ｍｍである。また、溝２１の底面と側面とのなす角度θ
１　は約９０°である。図６に示すセンサレール１２で
は、溝の底面と側面とのなす角度θ２　は９０°を超え
る角度であり、その好ましい範囲は、９０゜から１１０
゜の範囲である。図５に示す矩形状の溝を有するセンサ
レールであってもたわむことができるが、図６に示すよ
うに、溝の形状を台形状にすることにより、たわみやす
いセンサレールを提供することができる。

【００２９】図７および図８は、センサユニット１０が
筬１に直接取付けられた打鍵検出装置の主要な構造を示
す断面図である。図７はセンサレール１２の断面形状が
台形溝状である場合を示し、図８はセンサレール１２の
断面形状が矩形溝状である場合を示す。図７および図８
において、センサ９が取付けられたセンサ基板１１はね
じ２２を用いてセンサレール１２に取付けられ、センサ
レール１２は溝部８を覆うようにして配置され、ねじ２
３を用いて筬１に固定的に取付けられている。

【００３０】センサレール１２は図８に示す矩形溝状の
場合よりも図７に示す台形溝状の場合の方が大きい可撓
性を有しているが、いずれの場合であっても、ねじ２３
の締付けにより筬１の載置面の湾曲に沿って曲がるだけ
のしなやかさをセンサレール１２が有していれば、図４
に示す打鍵検出装置と同様に打鍵タイミングおよび打鍵
強さを誤差なく検出することができる。

【００３１】図９および図１０は、センサ基板のシール
ド構造を示す断面図である。図９において、センサレー
ル１２には、センサ基板１１を覆うようにして、電磁波
を反射あるいは吸収する遮蔽部材としての蓋体２４が取
付けられる。他の構造は上述の図７と同様であるので説
明を省略する。図９に示す打鍵検出装置においても、セ
ンサレールの可撓性により打鍵タイミングおよび打鍵強
さを誤差なく検出することができるという効果が得られ
るとともに、センサ基板１１で他の回路あるいは電子機
器に影響を及ぼす電磁波が発生した場合にも、蓋体２４
によって遮蔽されるために、電磁波が外部へ放出される
ことはない。なお、図９において孔２５は鍵３のシャッ
タ１３が通過する孔であるが、この孔２５はスリット状
の小さい孔であることと、シャッタ１３が常に挿入され
ていることから、孔２５からもれる電磁波はきわめて少
ない。

【００３２】蓋体２４の代わりに、図１０に示すように
、センサ基板１１全体を柔軟なシールド材２６を用いて
囲み、センサ基板１１の端部にシールド材２６を挟むよ
うにして部材２７を取付けてかしめ、ねじ２２を用いて
センサレール１２に取付けてもよい。この場合にも、図
９で説明したのと同様の効果が得られる。

【００３３】なお、上述の実施例では、打鍵を検出する
センサとしてホトインタラプタを用いたが、打鍵のタイ
ミングおよび打鍵のベロシティを検知できるものであれ
ば、いかなるものでも用いることができる。たとえば、
半導体位置センサ，光電スイッチ，エンコーダ，ホール
素子，近接スイッチなどが該当する。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、打
鍵を検出するセンサを、可撓性を有しかつ基台載置面に
沿って湾曲可能な支持部材に取付けたので、各鍵の位置
と各鍵に対応するセンサの位置との間隔がすべての鍵に
ついて同一になるため、打鍵タイミングおよび打鍵強さ
を誤差なく検出することができる。

【００３５】第２の発明によれば、打鍵を検出するセン
サを備える基板が取付けられた可撓性を有する支持部材
を、基台の載置面の湾曲に沿うように調整して基台に取
付けるようにしたので、各センサの位置を基台の湾曲に
沿った高さに調整することができる。

【００３６】第３の発明によれば、電磁気を遮蔽する遮
蔽部材で基板を遮蔽するようにしたので、センサが取付
けられた基板の回路で他の回路あるいは電子機器に影響
を及ぼす電磁波が発生したとしても電磁波が外部に漏れ
ることは防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の自動演奏ピアノの打鍵検出装置の主
要な構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示すセンサユニットの構造を示す分解図
である。

【図３】シャッタとセンサの関係の説明図である。

【図４】図１に示す打鍵検出装置の主要部の構造を示す
断面図である。

【図５】図２に示すセンサレールの鍵配列方向に直交す
る方向の断面形状を示す断面図である。

【図６】センサレールの変形例を示す断面図である。

【図７】センサユニットが筬に直接取付けられた打鍵検
出装置の主要な構造を示す断面図である。

【図８】センサユニットが筬に直接取付けられた打鍵検
出装置の他の構造を示す断面図である。

【図９】センサ基板のシールド構造を示す断面図である
。

【図１０】センサ基板の他のシールド構造を示す断面図
である。

【図１１】本発明の課題の説明図である。

【符号の説明】

１…筬、３…鍵、８…溝部、９…センサ、１０…センサ
ユニット、１１…センサ基板、１２…センサレール、１
３…シャッタ、１７…棚板、１８…木ねじ、１９…ばね
、２４…蓋体、２６…シールド材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　載置面を有する基台と、前記基台の前
   記載置面に沿って配置され、かつ揺動自在に支持された
   ピアノの鍵盤と、前記鍵盤の打鍵を検出するために各鍵
   ごとに設けられたセンサと、前記各センサが取付けられ
   た少くとも１つの基板と、可撓性を有し、前記基板を前
   記基台の前記載置面上に支持することのできる支持部材
   とを備え、前記支持部材は前記基台の前記載置面に沿っ
   て、湾曲可能であることを特徴とする、自動演奏ピアノ
   の打鍵検出装置。
2. 【請求項２】　　前記支持部材は、前記鍵の配列方向に
   直交する方向の断面が台形溝状である、請求項１記載の
   自動演奏ピアノの打鍵検出装置。
3. 【請求項３】　　前記支持部材は、金属板からなる、請
   求項１又は２記載の自動演奏ピアノの打鍵検出装置。
4. 【請求項４】　　前記基板は、電磁気を遮蔽するための
   遮蔽部材で覆われる、請求項１ないし３のいずれかに記
   載の自動演奏ピアノの打鍵検出装置。
5. 【請求項５】　　鍵盤の打鍵を検出するセンサを備える
   基板が取付けられた可撓性を有する支持部材を、前記鍵
   盤が揺動自在に支持される基台上に配置するステップと
   、前記支持部材を前記基台の載置面の湾曲に沿うように
   調整して前記基台に取付けるステップとを含む自動演奏
   ピアノの打鍵検出装置の製造方法。
6. 【請求項６】　　前記基台には、前記支持部材を上方に
   押圧するための弾性部材が設けられ、前記支持部材を取
   付けるステップは、前記弾性部材の押圧力に抗して前記
   支持部材をねじ止めするステップを含む、請求項５記載
   の自動演奏ピアノの打鍵検出装置の製造方法。